2.1.5汽蚀现象及成因汽蚀的概念汽蚀余量改善汽蚀性能的途径2.1.5.1离心泵的汽蚀现象图2－35液流低压部位泵发生汽蚀时，伴随有噪声，汽蚀严重时可听到泵内有“劈劈”“啪啪”的爆炸声，甚至连泵体都会产生振动，使泵的寿命大大缩短，同时泵的性能也发生变化，严重时大量汽泡使叶轮通道堵塞，液流的连续性遭到破坏，泵的扬程、流量和效率显著下降，出现所谓“断裂”工况，如图2－34所示。2.1.5.2汽蚀余量在实际工作中，我们会遇到这种情况，即如果某台泵在运行中发生了汽蚀，但是，在完全相同的使用条件下，换了另一种型号的泵，就可能不发生汽蚀，这说明泵在运转中是否发生汽蚀和泵本身的汽蚀性能有关。泵本身的汽蚀性能通常用必需的汽蚀余量Δhr表式，它是指从泵入口到叶轮内最低压力点k处的静压能头降低值，也可用(NPSH)r表示。另一种情况是，对同一台泵来说，在某种吸入装置条件下运行时会发生汽蚀，当改变吸入装置条件下，就可能不发生汽蚀，这说明泵在运转中是否发生汽蚀和泵的吸入装置情况也有关系。按照泵的吸入装置情况所确定的汽蚀余量称为有效汽蚀余量Δha。（2－50）图2－36汽蚀余量变化曲线再写出S－S和I－I截面的柏努利方程(图2－33)并忽略两截面之间的阻力（2－53a）（2－55）图2－37允许汽蚀余量修正系数2.1.5.3改善离心泵汽蚀性能的途径离心泵的汽蚀由泵本身的必需汽蚀余量Δhr和吸入装置系统的有效汽蚀余量Δha决定。2.1.6离心泵的选择2.1.6.1选择原则(1)应满足工艺过程提出的对流量，压头及输送液体性质的要求；(2)应具有良好的吸入性能，轴封装置严密可靠，润滑冷却良好，零部件有足够的强度以及便于操作和维修；(3)泵的高效工作区域要宽，能适应工况的变化；(4)泵的尺寸要小，重量要轻，结构要简单，制造应容易，从而成本低；(5)其他特殊要求，如防爆、耐腐蚀、耐磨损等。2.1.6.2选择步骤(1)列出选择泵时所需的原始数据包括输送液体的物理性质(密度、粘度、饱和蒸汽压、腐蚀性等)，操作条件(离心泵进出口两侧设备内的压力、操作温度、流量等)以及泵所在位置情况(如环境温度、海拔高度、装置水平面和垂直面要求，进、出口两侧设备内液面至泵中心距离和管线布置方案等)。(2)估算泵的流量和扬程(3)选择泵的类型及型号(4)核算泵的性能曲线根据流程图的布置，计算出最困难条件下泵入口的有效汽蚀余量，与该泵的允许值相比较。（根据泵的汽蚀余量[ΔH]，计算出泵的最大允许安装高度，与工艺流程图中拟定的实际安装高度相比较。）(5)计算泵的轴功率和驱动机功率根据离心泵所输送液体的工况点参数(Q、H和η)，可计算得泵的轴功率选用驱动泵的驱动机时，应该考虑要有10～15％的贮备功率，则驱动机的功率Pt为图2－43离心泵叶轮型式2.1.8.2换能装置离心泵的换能装置是指叶轮出口到泵出口法兰，或多级泵次级叶轮进口前的过流通道部分。作用：液体从叶轮中出来的速度很大，一般高达15~25m／s以上，而泵的排出管或次级叶轮入口速度又要求较低，限制在2~4m／s左右。因此，需要采用换能装置将叶轮流出的高速液体收集起来，并将液体导向泵排出管或送住多级泵的次级叶轮入口，与此同时将叶轮给予液体的多余动能部分转化成压力能。图2－44蜗壳图2－45径向式导轮2.1.8.3密封装置作用：为了保证泵的正常工作，防止液体外漏，内漏或外界空气吸入泵内，必须在叶轮和泵壳间，轴和泵壳体间都装有密封装置。常用的密封装置：密封环、填料密封和机械密封，后二种属转轴的密封装置。（2）填料密封图2－48液封环（3）机械密封①机械密封的构成机械密封又称端面密封，其结构如图2－50所示，主要由下列三部分组成：a．主要密封元件由动环(旋转环)、静环(固定环)组成。动环和静环一般均用不同材料制成，一个硬度较低(一般用石墨或石墨加其他充填剂)，一个硬度较高(可以用碳钢堆焊硬质合金、陶瓷等)但也可根据具体情况将两个环用同一材料制成(如碳化钨对碳化钨)。②机械密封的特点优点：与填料密封相比，机械密封的优点是密封性能好，寿命长，泄漏少，消耗功率少，在运转中可以达到几乎不漏的程度，所以广泛应用于输送高温、高压和强腐蚀性液体的离心泵；机械密封的缺点是制造复杂，价格较贵，损坏时不易更换(因为要拆下泵的部分零件)，动环、静环和其他辅助密封的元件材料不好选择。此外，安装精度对机械密封工作情况有很大影响，安装得不好则增大泄漏量和降低寿命。可输送各种液体，如清水、海水、油类、酸、碱、盐溶液及其他有机溶液。要求液体不含悬浮颗粒，如果液体含有悬浮颗粒，可选用双端面机械密封。2.2轴流泵2.2.1轴流泵的原理和结构轴流泵是一种低扬程，大流量的叶片式泵，过流部分如图所示，液体沿吸入管进入